Stockage inter saisonnier du solaire thermique

[dedeleco]

[Modération Flytox]

[dedeleco]

lilian07 a une très très grande expérience et de très bonnes méthodes :
pas deux risques à la fois, dont il faut avoir conscience dans l'action en réfléchissant,
pour rester vivant !!

Donc il a la bonne expérience et les bonnes méthodes pour réussir son projet très difficile, car très innovant, à potentiel immense, capable de sauver la planète et de changer toutes les méthodes actuelles :
géothermie solaire sur maison ancienne !!

Oui je confirme attention avec les éoliennes, j'ai pas mal testé ses engins il y a 10 ans maintenant...j'avais auto construit de A à Z une tripale de 4m de diamètre, 12m de haut et il faut faire attention à beaucoup de chose à la fois....ne surtout pas faire des essais en multipliant les risques.....premier risque le choc électrique, 2eme les éléments en mouvement et dernier la hauteur..... il faut prendre des précautions pour chaque risque et jamais en associer 2....
C'est parfois très chiant et on a tendance à couper dans les virages...

[lilian07]

J'ai affiné quelques paramètre.
J'ai projetté l'effet de l'inclinaison des capteurs, l'effet de la multiplication des capteurs et le coût de réalisation avec des constantes physiques de la terre générique.

Le type de stockage est un stockage verticale par forage comme à Darke landing (pas de 2m entre forage)

Les approximation peuvent faire varier à mon sens d'un facteur 2 (le coût réel étant bien entendu basé sur le choix du capteur et de son rendement réel....par ailleurs l'influence de la terre peut rendre le forage plus ou moins couteux à la marge)



Après quelques simulations je pense que le stockage est prépondérant dans le système et dans mon cas (terre si c'est vérifié le surcoût est bien moins significatif que la multiplication des capteurs).

En plus le stockage permet si le rendement du stockage est vérifié de s'exclure des aléas de la météo hivernale (intermittence des températures, ....) et éventuellement à terme de tout autre forme de chauffage en double car on s’aperçoit que même avec 300 m2 de capteur il reste toujours une probabilité de manque au pire moment....
Dans cas (simulé) il faut 340 m2 de panneau pour être 100% autonome sans stockage mais cette simulation ne résisterait à certains hivers passé....

[dedeleco]

lilian07 est prié de consulter tous ses messages personnels ( 2), car, vu Obamot et autres, à poster sans cesse des contresens ou obsessions stériles (avec mes réponse précises censurées ), je ne postes plus du tout sur ces forums, comme avant !!

On va progresser par messages personnels sur des calculs précis utiles et assez simples.

[Kenny-k]

bon débarras

[dedeleco]

Voir ma réponse détaillée dans vos messages personnels.

lilian07 est prié de consulter tous ses messages personnels ( 2), car, vu Obamot et autres, à poster sans cesse des contresens ou obsessions stériles (avec mes réponse précises censurées ), je ne postes plus du tout sur ces forums, comme avant !!

On va progresser par messages personnels sur des calculs précis utiles et assez simples.

[lilian07]

Bonjour,
Aujourd'hui j'ai réalisé des tests sur la terre.
J'ai réalisé un carotage diamètre 45mm à 3m de profondeur.
Je mesure une densité de 1600 kg/m3 (terre seche).
Cette terre est très compacte, reste cylindrique après avoir hoté la carotte. Elle pourrait servir à faire des murs seulement en la compactant entre des banches....

J'ai réalisé ensuite un test de diffusivité. j'ai pris une carotte de 20mm de hauteur (diamètre 45mm, cette petite carotte pèse toutefois 160g sèche...)
J'ai plongé ensuite en son extrémité (à la surface du cercle de la carotte au centre) une sonde de température de 8mm d'épaisseur. l'autre extremité etant posé sur une plaqe éléctrique chauffante.
J'ai mesuré donc le transfère de chaleur de la plaque chauffante vers la sonde. en prenant en compte la hauteur de la sonde il me reste donc 12mm de hauteur de terre.
J'ai réalisé 3 essais :
1er : 1 min 30s
2eme: 3 min
3eme : 2 min 10 secondes

Ce qui me donne après calcul une diffsivité de 1,1 10-6 m²/s ce qui est presque similaire à la terre argile 1 10-6 m²/s

De plus j'ai poursuivi les mesures pour évaluer le front de chaleur . La température augmente jusqu'à 5 minutes 10s alors que j'ai hoté la chauffe à 2 minutes 10s après l'essai.

Je précise que j'ai seulement vérifier le temps pour lequel la température vue par la sonde augmente.

Je réaliserai des mesures du type T°=f(t) lorsque j'aurai mon enregistreur dans 15 jours.

[lilian07]

Bonjour,
Je vous souhaite mes meilleurs vœux pour 2016 et beaucoup de réussite dans vos entreprises….
Je reviens vous donner un peu des nouvelles du projet ambitieux du stockage de l’énergie solaire d’été pour l’hiver.
Après pas mal de recherches, de calculs et d’évaluation de capacités résiduelles à obtenir pour réaliser le projet je vous fais un point de situation.
Résumé du projet :
Stockage de 20 000 kwh par capteur solaire thermique avec un maximum d’auto construction. Bâtiment de 1870 (Zone de protection architecturale) isolation intérieur, 4 appartements situées en Ardèche du sud à 300 m d’altitude. Consommation d’énergie thermique pour chauffer 60000 kwh avec une PAC géothermie de surface (500 m² de capteur horizontaux à 1m de profondeur) et COP d’environs 3, consommation électrique de 20000 Kwh.
La terre est argileuse et il semble qu’à partir de 15m on tombe sur une couche marneuse.
Avec vos différents commentaires et discussions je converge vers un projet pour le stockage consistant à faire de multiple forage à max « -30m » et de type Darke Landing (multitude de forages 30 ou 40 en maille d’environs 2m à affiner en simulation numérique programme Python Anaconda) technique BTES

Le réseau de transfert/déstockage sera réalisé avec du Polyéthylène avec forme en U ou tube PVC remplies d’eau dans les forages. Le captage solaire sera au sol 45° (optimum puissance moyenne annuelle chez moi) et pour l’heure aura une surface de 50m2 pour atteindre 100m2 dans un deuxième temps (mesure de stockage/déstockage).
Les capteurs (bas coût < 15 euros/m²) sont en test :
Capteur de référence : Capteur solaire thermique du marché d’occasion récent type plan.
Capteur N°1 : Isolation 40mm PSE+ verre polycarbonate double paroi 6mm, capteur bac acier noir parcouru par un tuyau Polyéthylène 13mm au pas de 5cm fortement compressé (surface en contact périphérique de 25mm) entre le fond du capteur et le bac acier, feuille aluminium en contact entre le PE et le bac acier.
Des essais multiples seront réalisés avec ce type de capteur (variante 1A : colle néoprène entre PE et alu/bac, variante 1B : compression plus importante, variante 1C : à voir après mesure)
Capteur N°2 : Remplacement du bac acier par tôle ondulée bitumée (même variante 2A, 2B,…2C)
Capteur N°3 : Remplacement du bac acier par capteur solaire thermique d’été type natte EPDM (pas de variante à tester)
Capteur N°4 : achat d’occasion de capteur thermique plan.
L’objectif du test des capteurs étant d’évaluer le meilleurs compromis coût/puissance car la quantité de panneau n’est pas négligeable.
L’ensemble sera entièrement dédié au chauffage « BTES/Capteur Solaire/Capteur géothermique horizontaux » couplés au circuit primaire (réseau froid) de la PAC selon la priorité favorable à l’optimum d’énergie récupérée gratuitement (réduction du temps de fonctionnement de la PAC).
Le BTES/capteur solaire/ seront également couplés au circuit plancher chauffant basse température (35°) selon priorités.
J’ai réalisé un essai de forage par tarière manuelle de 80mm. Impossible de rentrer facilement dans ma terre, cette dernière comporte trop de pierre (basalte de taille allant de 1cm à 40cm)
J’ai réalisé une tranchée à -4m de 60cm de largeur pour évaluer la quantité de pierre. Jusqu’à au moins 4m il y a environ 10% de pierre en volume donc beaucoup trop pour un forage manuel simple.
Mesure de température à -4m en décembre (13.5°) prise d’échantillon de terre (carottage de 50mm)
Mesure de diffusivité (terre sèche) par plaque chauffante : 1.1 10-6 m/s² (proche de l’argile à 1 donc on n’est pas loin) mais comme ce paramètre est important, je réalise d’autre mesures actuellement avec des thermocouples à enregistrement.
Densité : 1.6 Tonnes/m3 (sans pierre) Basalte 2.3 T/m3.
Actuellement je regarde finement les techniques de forage pour réaliser une foreuse hydraulique sur pelle avec mat IPN. Je me suis arrêté sur la technique MFT (marteau fond de trou) et tige de forages qui est pour ma part plus simple à mettre en place avec un BRH (brise roche hydraulique) ou marteau hydraulique (de foreuse) et un compresseur d’air/ d’eau pour évacuer les débris en surface. Tout ce matériel sera acheté d’occasion (MFT, Marteau hydraulique et BRH). J’espère pouvoir réaliser un châssis/Mat en IPN par soudure à l’arc et utiliser la pelle pour alimenter le marteau en espérant que je puisse descendre à -20m.
Je réalise qu’il y a pas mal de domaine à maitriser et je comprends la difficulté de l’ensemble de ce projet plutôt hasardeux en termes de résultat. Je vise un objectif de 10 à 20% de calories restituées sur les 20000 Kwh (seuil de rentabilité/risque pour moi).
Je regarde aussi en parallèle les mini foreuses 50 CV (100m/ 110mm diamètre) d’occasion pour environs 4000 euros. Si quelqu’un a des avis (sur le forage et les capteurs) je suis preneur.
Je tiens à dire également que si vous avez le courage de lire ce post, les solutions retenues ne sont pas de moi, c’est une convergence d’idées (d’expériences) plus ou moins commentées et détaillées qui m’ont permis d’atteindre ce choix. Je sais également par expérience, que ce choix peu être modifié tant que le dernier doute n’est pas levé (évalué).

[Obamot]

Dans un tel projet, il vaut mieux -- dès le départ en effet -- commencer avec des certitudes plutôt que des doutes!...

A titre purement exemplatif: perso, je pense que 2m entre les forages, c'est beaucoup trop, il y a beaucoup trop d'inconnues à lever si vous vouler arriver à cet optimum!

Attention: les forages doivent être mis en circuit! (tous les uns interconnectés avec les autres, et pas seulement servir de "puits de stockage") Ce n'est pas un site de stockage statique et quasi annuel comme à -350m ou vous aurriez la garantie d'une température minimale à 24*C en fin de saison... (si apport par panneaux solaire thermodynamiques: calculé et suffisant).

Pour le reste je préfère ne pas commenter, si vous pensez que c'est juste et que vous avez écouté/géré toutes les recommandations: tant mieux.

[lilian07]

Lever raisonnablement l'ensemble des doutes sur le projet est complexe et fait appelle à pas mal de connaissances (et beaucoup de temps qui nous manque tous) mais en acceptant un petit flou de guerre ça devrait être une expérience mémorable...

Pour le forage je commence à voir les contours du problème et je pense que forer au delà de 100m pour un amateur en auto construction est très complexe même avec des foreuses pro achetées d'occasion.

De toute évidence, si je dois faire beaucoup trop de forage (données évaluées par simulation numérique), je réévaluerai avec les moyens du bord un par un le type de stockage choisi.
Aujourd’hui il existe raisonnablement 4 types de stockage inter-saisonniers, ils ne sont pas tous accessibles à l’auto constructeur (équipé à minima) et pour l’heure le seul que je peux atteindre et le type BTES voir le WTS (Water tank storage).



Évidement je pense qu’un forage profond (23°) n’est pas à négliger si ce dernier est réalisable et « rechargeable », à ce propos j’ai vu en vente un mat sur un porteur (pelle sur chenille) de 25 Tonnes pas très couteux, je pense qu’on doit pouvoir forer profond avec ce type de vieux matériel.